Chương 2 MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

Transcript

1 Chương MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA. GIỚI HIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA:.. Gớ hệ: Máy đện không đồng bộ ba pha có ây qấn ao được cng cấp đện ừ lướ đện, và nhờ hện ượng cả ứng đện ừ có được ức đện động cả ứng và òng đện bên ong ây qấn oo. Dòng đện ba pha đố xứng ong ây qấn ba pha ẽ ạo a ừ ường qay vớ ốc độ đồng bộ a/ [], []. oo áy đện không đồng bộ gồ loạ: oo ây qấn vớ ây qấn nhề pha hường là ba pha qấn ong các ãnh oo, có cùng ố cực vớ ây qấn ao vớ các đầ ây a nố vớ các vành ượ được cách đện vớ ục oo. Vệc ếp đện được hông qa các chổ han đặ ong các bộ gá đỡ chổ han. oo lồng óc có ây qấn oo là các hanh ẫn nhô, đồng ong ãnh oo, chúng được nố ắ ở ha đầ nhờ ha vành ngắn ạch. Do kế cấ ấ đơn gản và chắc chắn, động cơ không đồng bộ oo lồng óc được ử ụng là ngồn động lực ấ ộng ã ong ọ lĩnh vực công nghệp cũng như ong nh hoạ. [] ong ha loạ động cơ ên, loạ oo lồng óc đã chế ư hế yệ đố ên hị ường vì ễ chế ạo, không cần bảo ưỡng, kích hước nhỏ hơn. Sự phá ển như vũ bão của kỹ hậ v đện ử vớ gá hành ngày càng hạ đã cho phép hực hện hành công các kỹ hậ đề chỉnh phức ạp đố vớ loạ oo lồng óc.... Mạch đện ương đương của động cơ không đồng bộ:

2 4 Hình.: Sơ đồ ương đương ộ pha động cơ không đồng bộ. Phương ình đện áp cng cấp cho động cơ: [] V * E I. Vớ : V : Đện áp pha của lướ đện cng cấp cho động cơ. E : Sức đện động cả ứng ong ây qấn ao. I : Dòng đện pha ao. : Đện ở pha ây qấn ao.. : Đện cả ản ừ ây qấn ao. : ốc độ góc của lướ đện... Các qan hệ công ấ ong động cơ không đồng bộ: Công ấ động cơ lấy ừ lướ đện: P U I coϕ. ổn hao ong ây qấn ao: P I. c Công ấ đện ừ chyển ừ ao qa oo qa ừ hông khe hở không khí: P.4 ' I ổn hao nhệ ên oo o òng đện oo nh a: P I.5 '

3 5 Công ấ cơ của động cơ: P c I Moen đện ừ: '.6 Hay: Vớ: M P ' ' I b.7 Pc Pc M.8 n b π π.9 6 p.. VECO KHÔNG GIAN VÀ CÁC ĐẠI ƯỢNG BA PHA:... Bể ễn veco không gan cho các đạ lượng ba pha: Động cơ không đồng bộ ba pha có ba cộn ây ao vớ đện áp ba pha được bố í ong không gan [] như hình vẽ. Hình.: Vò í khoâng gan caùc pha.

4 6 Phöông ình ñeän aùp ao : a b c. Vôù : a b c co co co. Veà phöông eän aë phaúng cô hoïc aë caé ngang, ñoäng cô khoâng ñoàng boä coù coän aây leäch nha oä goùc. Neá eân aë caé ñoù a heá laäp oä heä oïa ñoä phöùc vôù ïc höïc ñ qa ïc coän aây pha A cûa ñoäng cô, a coù heå xaây öïng veco khoâng gan cho ñeän aùp ao: [] a b c [ ] [ ] a b e c e. heo coâng höùc., veco laø veco coù ol khoâng ñoå qay eân aë phaúng phöùc vôù oác ñoä goùc π vaø aïo vớ ïc höïc ïc coän aây pha A oä goùc pha γ laø aàn oá aïch ao. Veäc xaây öïng ñöôïc oâ aû nhö hình..

5 7 Hình.: Xaây öïng veco khoâng gan öø caùc ñaï löôïng pha. Ñeän aùp cûa öøng pha chính laø hình cheá cûa veco ñeän aùp ao leân ïc coän aây öông öùng. Ñoá vôù caùc ñaï löôïng khaùc cûa ñoäng cô nhö oøng oo, oøng ao [], öø hoâng oo vaø öø hoâng ao ñeà coù heå xaây öïng eân veco khoâng gan öông ự nhö ñeän aùp ao.... Heä oïa ñoä coá ñònh ao α β : Veco khoâng gan ñeän aùp ao coù ol laø vaø qay ong aë phaúng phöùc vôù oác ñoä goùc vaø aïo vôù ïc coän aây A oä goùc. Ñaë eân ïc coän aây A laø ïc höïc α vaø ïc voâng goùc vôù noù laø ïc aûo β. Kh ñoù a coù ñöôïc oä heä oïa ñoä laø heä oïa ñoä coá ñònh ao α -β vaø caùc veco khoâng gan coù heå oâ aû hoâng qa haønh phaàn laø ïc höïc α vaø ïc aûo β.

6 8 Hình.4: Heä oïa ñoä ao α - β. Baèng caùch cheá veco khoâng gan leân ha ïc oïa ñoä α -β a coù heå ính ñöôïc haønh phaàn heo ha ïc oïa ñoä baèng phöông phaùp hình hoïc []. Xeù haønh phaàn veco ñeän aùp ong heä ïc oïa ñoä α -β: a b c α a α b β α β. Sy a: α β a a b b c.4

7 9 heo phöông ình eân hì a chæ caàn xaùc ñònh ha haønh phaàn ñeän aùp pha A vaø pha B hì a coù heå xaùc ñònh veco ñeän aùp khoâng gan, vì ñaây laø ñeän aùp ba pha caân baèng, ñeän aùp pha C ñaõ naè aün ong phöông ình: α β.5... Heä oïa ñoä öø hoâng oo q: ong aë phaúng cûa heä oïa ñoä α -β a xeù heâ oä heä oïa ñoä höù ha coù ïc hoaønh vaø ïc ng q, heä oïa ñoä naøy coù chng ñeå goác vaø naè leäch ñ oä goùc θ o vôù heä oïa ñoä ao []. Kh ñoù eõ oàn aï ha oïa ñoä vaø oä veco khoâng gan coù heå beå eãn eân ha oïa ñoä naøy. ong ñoù: θ a a θ a qay oøn qanh goùc oïa ñoä chng, vôù Hình.5: Moá leân heä göõa oïa ñoä α β vaø oïa ñoä -q. öø hình eân a coù heå beå eãn oá leân heä göõa ha oïa ñoä nhö a:

8 α β co θ n θ q q n θ co θ.6 Vaø a laï coù: αβ q α β q.7 Beán ñoå ha phöông ình eân a ñöôïc oá leân heä göõa ha oïa ñoä eân: q α co θ α β n θ β n θ co θ.8 Caùc heä phöông ình naøy coù aùc ïng chyeån öø heä oïa ñoä α -β ang -q vaø ngöôïc laï cho ñeän aùp ao vaø cõng ñùng kh aùp ïng cho caùc haønh phaàn khaùc cûa ñoäng cô []. Kh xeù heä oïa ñoä -q, a cho ïc øng vôù ïc öø hoâng oo vaø qay vôù oác ñoä goùc baèng vôù oác ñoä goùc cûa veco öø hoâng oo. Hình.6: Beå eãn veco khoâng gan eân heä oïa ñoä q.

9 ong heä oïa ñoä öø hoâng oo, caùc veco oøng ao vaø caùc veco öø hoâng oo qay cøng vôù heä oïa ñoä q, o ñoù caùc phaàn öû cûa veco oøng oo laø caùc ñaï löôïng oä cheà, ong cheá ñoä xaùc laäp caùc gaù ò naøy gaàn nhö khoâng ñoå, coøn ong qaù ình qaù ñoä, caùc ñaï löôïng naøy beán heân heo oä haä oaùn ñaõ ñöôïc ñònh öôùc. Moä ö ñeå nöõa laø haønh phaàn öø hoâng oo eân ïc q coù gaù ò laø o voâng goùc vôù öø hoâng oo øng vôù ïc, o ñoù öø hoâng oo chæ coøn haønh phaàn heo ïc vaø laø ñaï löôïng oä cheà... MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA :[]... hoâng oá cûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä: ong ñoù: : Ñeän caû ao.9 : Ñeän caû oo. : Haèng oá hôø gan ao. : Haèng oá hôø gan oo. : Heä oá öø aûn oång. X.4 π X π.5 X.6 π

10 ... Caùc phöông ình cô baûn cûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha: Veäc xaây öïng oâ hình ôû ñaây khoâng nhaè ïc ñích oâ phoûng chính xaùc veà aë oaùn hoïc ñoá öôïng ñoäng cô []. Ñeà ñoù cho pheùp chaáp nhaän caùc ñeà keän gaû ñònh ong qaù ình heá laäp oâ hình, aá nheân eõ aïo a oä oá a leäch nhaá ñònh göõa ñoá öôïng vaø oâ hình ong phaï v cho pheùp. Ñaëc ính ñoäng cûa ñoäng cô khoâng ñoàng boä ñöôïc oâ aû vôù oä heä phöông ình v phaân. Ñeå xaây öïng phöông ình cho ñoäng cô, a lyù öôûng hoùa baèng caùc gaû heá a: Caùc coän aây ao ñöôïc boá í ñoá xöùng ong khoâng gan. Boû qa caùc oån hao aé öø vaø öï baõo hoøa cûa aïch öø. Doøng öø hoùa vaø öø öôøng phaân boá hình n ong khe hôû khoâng khí. Caùc gaù ò ñeän ôû vaø ñeän khaùng xe nhö khoâng hay ñoå. Phöông ình ñeän aùp eân ba coän aây ao: a b c a a.7 b b.8 c c.9 Hình.7 : Sô ñoà aïch ñeän öông ñöông ñoäng cô khoâng ñoàng boä.

11 Beå eãn ñeän aùp heo aïng veco : 4 c b a e e. hay caùc phöông ình ñeän aùp pha a ñöôïc:. öông öï nhö ñoá vôù ñeän aùp, a coù phöông ình cûa oøng ñeän ao vaø öø hoâng ao : 4 c b a e e. 4 c b a e e. öông öï a coù phöông ình ñeän aùp cûa aïch ao kh qan aù eân heä qy cheá oo :.4 Caùc veco öø hoâng ao vaø oo :.5.6 Phöông ình oen: p p M.7 Phöông ình chyeån ñoäng: M M c.8 Veäc xaây öïng oâ hình cho ñoäng cô khoâng ñoàng boä ba pha ong caùc phaàn a ñeà phaû öïa vaøo caùc phöông ình cô baûn eân ñaây cûa ñoäng cô.

12 4... Mô hình động cơ không đồng bộ ên hệ ọa độ : β α öø heä qy cheá oo qy veà heä qy cheá ao [], heo caùc phöông ình: θ e.9 θ e.4 Bến đổ ừ các phương ình ên a được: p p M.45 Để xác định òng đện ao và ừ hông oo, a có:.46 v Sy a: Mô hình động cơ không đồng bộ ên hệ ọa độ q: Hệ phương ình đện áp và ừ hông được bể ễn ên hệ ọa độ q:.5

13 5 l Sy a: hực hện ương ự đố vớ vệc xây ựng ô hình động cơ không đồng bộ ên hệ ọa độ β α khử các bến và a được hệ a: [].57 l.58 Chyển ang các ạng hành phần của veco ên ha ục ọa độ: q q.59 q q q q.6 q l.6 l q q q.6 ong hệ ọa độ q; q o vông góc vớ nên q.6 q q q.64

14 6 q Phương ình oen: l M p q q.67 Phương ình chyển động: M M c J Xây ựng ô hình động cơ không đồng bộ bằng Malab Slnk:.4.. Mô hình động cơ ong hệ ọa độ α β : Hình.8: ơ đồ ổng qan các khố ong hệ ọa độ α β.

15 7 ong đó: Hình.9: Sơ đồ động cơ ong hệ ọa độ α β. U -alpha, U -bea : Hình chế của đện áp ao lên ha ục α và β. M c : Moen ả của động cơ. Incon oo : Mô hình động cơ không đồng bộ ong hệ α β. Scope, cope ane F cn Gan : Bộ đo ốc độ, oen, ừ hông. : Khố hà yền. : Khố ỷ lệ. Alpha, bea o ABC : Khố chyển ừ ọa độ α β ang ọa độ ABC. hông ố của ô hình đông cơ: M c N. 57 a /. 5 Hz.,7 Ω : Đện ở ao., Ω : Đện ở oo.,666 H : Đện cả ao.

16 8,69 H : Đện cả oo.,59 H : Đện cả hỗ cả. p : Số đô cực. J, kg. : Moen qán ính. 5 a / : ốc độ oo..4.. Mô hình động cơ ong hệ ọa độ q : Hình.: Sơ đồ ổng qan các khố ong hệ ọa độ q.

17 9 ong đó: Hình.: Sơ đồ động cơ ong hệ ọa độ q. U -, U -q : Hình chế của đện áp ao lên ha ục của hệ ọa độ q. I -, I -q : Hình chế của òng đện ao lên ha ục của hệ ọa độ q. Inegao: Khố ích phân. : Khố ạo hà, hế lập hà cho ngõ a ừ các ín hệ ngõ vào. Mx, Mx: Các khố ộn 4 ang và ang. hông ố của ô hình đông cơ ong hệ q : M c N. 57 a /. 5 Hz.,7 Ω : Đện ở ao., Ω : Đện ở oo.,666 H : Đện cả ao.,69 H : Đện cả oo.

18 4,59 H : Đện cả hỗ cả. p : Số đô cực. J, kg. : Moen qán ính. 5 a / : ốc độ oo.